متعدد الكبريتيد

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
يُعد المركب (C₅H₅ ) ₂TiS₅ مثالاً على معقد متعدد الكبريتيد

البوليسلفيدات هي فئة من المركبات الكيميائية المشتقة من سلاسل أنيونية من ذرات الكبريت . [ 1 ] يوجد نوعان رئيسيان من البوليسلفيدات: غير عضوية وعضوية. البوليسلفيدات غير العضوية لها الصيغة العامة S2 − n . هذه الأنيونات هي القواعد المرافقة للبوليسلفانات H2Sn . أما البوليسلفيدات العضوية فلها عمومًا الصيغة R1SnR2 ، حيث R هي مجموعة ألكيل أو أريل . [ 2 ]

أملاح ومركبات متعددة الكبريتيد

جزء من بنية الحالة الصلبة لـ Na2S5 . تتكون سلسلة S2-5 من الذرات ذات اللون الأصفر . [ 3 ]

تنشأ متعددات كبريتيد المعادن القلوية عن طريق معالجة محلول الكبريتيد بالكبريت العنصري ، على سبيل المثال كبريتيد الصوديوم إلى متعدد كبريتيد الصوديوم :

S 2−+ n S → S 2− n +1

في بعض الحالات، تم الحصول على هذه الأنيونات على شكل أملاح عضوية، وهي قابلة للذوبان في المذيبات العضوية. [ 4 ]

تُشكّل الطاقة المنبعثة من تفاعل الصوديوم والكبريت العنصري أساس تكنولوجيا البطاريات. تتطلب بطارية الصوديوم-الكبريت وبطارية الليثيوم-الكبريت درجات حرارة عالية للحفاظ على أغشية البوليسلفيد السائلة والأغشية الموصلة لأيونات الصوديوم ، والتي لا تتفاعل مع الصوديوم والكبريت وكبريتيد الصوديوم.

تُعدّ متعددات الكبريت روابط في كيمياء التناسق . ومن أمثلة معقدات متعددات الكبريتيد للمعادن الانتقالية: ( C₅H₅ ) ₂TiS₅ ، و [ Ni (S₄ ) ₂ ] ²⁻ ، و [ Pt ( S₅ ) ₃ ] ²⁻ . [ 5 ] كما تُشكّل عناصر المجموعة الرئيسية متعددات الكبريتيد. [ 6 ]

متعددات الكبريت العضوية

لينثيونين هو بوليسولفيد عضوي موجود في فطر شيتاكي

في مجال التجارة، يشير مصطلح "متعدد الكبريتيد" عادةً إلى فئة من البوليمرات ذات سلاسل متناوبة من ذرات الكبريت والهيدروكربونات. صيغتها الكيميائية R₁SₙR₂ ، حيث يشير n إلى عدد ذرات الكبريت (أو "الرتبة"). يمكن تصنيع بوليمرات متعدد الكبريتيد عن طريق تفاعلات بلمرة التكثيف بين ثنائي هاليدات عضوية وأملاح فلزات قلوية لأنيونات متعدد الكبريتيد.

n Na 2 S 5 + n ClCH 2 CH 2 Cl → [ CH 2 CH 2 S 5 ] n + 2 n NaCl

تُستخدم ثنائيات الهاليد في بلمرة التكثيف هذه ، وهي ثنائيات كلورو ألكانات مثل 1،2-ثنائي كلورو الإيثان ، وثنائي (2-كلورو إيثوكسي) الميثان ( ClCH₂CH₂OCH₂OCH₂CH₂Cl ) ، و1،3 - ثنائي كلورو البروبان . تُسمى البوليمرات الناتجة بالثيوكولات . في بعض الحالات ، يمكن تكوين بوليمرات متعددة الكبريتيد عن طريق تفاعلات بلمرة فتح الحلقة .

تُحضّر بوليمرات البوليسلفيد أيضاً بإضافة البوليسلفانات إلى الألكينات. والمعادلة المثالية هي:

2 RCH=CH 2 + H 2 S n → (RCH 2 CH 2 ) 2 S n

في الواقع ، يصعب تحضير عينات متجانسة من H2Sn . [ 2 ]

بوليمرات البوليسلفيد غير قابلة للذوبان في الماء والزيوت والعديد من المذيبات العضوية الأخرى. وبسبب مقاومتها للمذيبات، تُستخدم هذه المواد كمواد مانعة للتسرب لملء الفواصل في الأرصفة وزجاج نوافذ السيارات وهياكل الطائرات.

البوليمرات التي تحتوي على ذرة كبريت واحدة أو اثنتين مفصولتين بتسلسلات هيدروكربونية لا تصنف عادة على أنها بوليسلفيدات، على سبيل المثال بولي ( فينيلين ) كبريتيد ( C6H4S ) n .

متعددات الكبريتيد في المطاط المفلكن

بنية مثالية لخيطين ( أزرق وأخضر ) من المطاط الطبيعي بعد عملية الفلكنة بالكبريت العنصري، والتي تشكل روابط متعددة الكبريتيد.

تحتوي العديد من المطاطات التجارية على متعددات الكبريتيد كروابط متقاطعة . تربط هذه الروابط المتقاطعة سلاسل البوليمر المتجاورة، مما يمنحها صلابة. وتتناسب درجة الصلابة طرديًا مع عدد الروابط المتقاطعة. ولذلك، تتميز المطاطات بقدرتها على العودة إلى شكلها الأصلي بعد التمدد أو الضغط. وبسبب هذه الذاكرة لشكلها الأصلي بعد التصلب ، تُعرف المطاطات عادةً باسم "المطاط" . تُسمى عملية ربط سلاسل البوليمر في هذه البوليمرات بالكبريت "الفلكنة" . ترتبط سلاسل الكبريت بذرات الكربون الأليلي، المجاورة لروابط C=C. تُعد الفلكنة خطوة في معالجة العديد من أنواع المطاط، بما في ذلك البولي كلوروبرين ( النيوبرين )، والستايرين-بوتادين، والبولي إيزوبرين ، وهو مشابه كيميائيًا للمطاط الطبيعي. كان اكتشاف تشارلز جوديير لعملية الفلكنة، التي تتضمن تسخين البولي إيزوبرين بالكبريت، ثوريًا لأنه حول مادة لزجة وغير مفيدة تقريبًا إلى مادة مطاطية يمكن تصنيعها إلى منتجات مفيدة.

حدوثها في عمالقة الغاز

بالإضافة إلى الماء والأمونيا ، تحتوي السحب الموجودة في أغلفة الكواكب الغازية العملاقة على كبريتيدات الأمونيوم. تُعزى السحب ذات اللون البني المحمر إلى متعددات الكبريتيد، الناتجة عن تعرض كبريتيدات الأمونيوم للضوء. [ 7 ]

ملكيات

يمكن أن تتسبب متعددات الكبريتيد، مثل الكبريتيدات، في حدوث تشققات تآكل الإجهاد في الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ .

توجد متعددات الكبريتيد في علم الأحياء كنواتج أيضية لاحقة لكبريتيد الهيدروجين والهيدروبرسلفيدات . ويُعتقد أنها تلعب دورًا هامًا في بيولوجيا الأكسدة والاختزال من خلال العمل كمستودعات للهيدروبرسلفيدات (RSSH) ومتعددات كبريتيد الهيدروجين (RSS n SH) عند انشطار سلاسل متعدد الكبريتيد بواسطة الثيولات البيولوجية. [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كيلي، بي إف؛ كينغ، آر إس بي (2013-01-01)، "1.06 - مركبات الكبريت المتسلسلة" ، في ريديك، جان؛ بوبلماير، كينيث (محرران)، الكيمياء اللاعضوية الشاملة II (الطبعة الثانية) ، أمستردام: إلسيفير، ص 179-196 ، doi : 10.1016/b978-0-08-097774-4.00108-x ، ISBN  978-0-08-096529-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2022
  2. 1 2 ستودل، رالف (2007). "الكبريت: متعددات الكبريت العضوية". موسوعة الكيمياء غير العضوية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/0470862106.ia233.pub2 . ISBN 978-0470860786.
  3. ^ روزين، إي. تيجمان، ر. (1988). "دراسة حيود مسحوق الأشعة السينية والتحضيرية للكبريتيدات المتعددة Na 2 S 2 , Na 2 S 4 و Na 2 S 5 " . اكتا كيم. سكاند . 25 : 3329 – 3336. دوى : 10.3891/acta.chem.scand.25-3329 .
  4. ↑ ديف، س.؛ راملي، إ.؛ راوخفوس، ت.ب.؛ ويلسون، س.ر. (1991). "تخليق وبنية [M( N- ميثيل إيميدازول) 6 ]S8 : أملاح متعددة الكبريتيد مُحضّرة بتفاعل N- ميثيل إيميدازول + مسحوق معدني + كبريت". الكيمياء غير العضوية 30 (11): 2514. doi : 10.1021/ic00011a011 .
  5. ↑ دراجانجاك، م. إي.؛ راوخفوس، ت. ب. (1985). "متعددات كبريتيد المعادن الانتقالية: مركبات التنسيق مع روابط مخلبية غير عضوية بحتة". Angew. Chem. Int. Ed. Engl . 24 (9): 742. doi : 10.1002/anie.198507421 .
  6. ↑ تاكيدا، ن.؛ توكيتوه، ن.؛ أوكازاكي، ر. (2003). معقدات متعددة الكبريتيد لعناصر المجموعة الرئيسية والفلزات الانتقالية . مواضيع في الكيمياء الحالية. المجلد 231. الصفحات 153-202 . doi : 10.1007/b13184 . ISBN   3-540-40378-7.
  7. ↑ "كوكب المشتري: تكوين السحب" . موسوعة بريتانيكا . 6 يونيو 2023.
  8. ↑ بارايو، أولادزيمير؛ ساوا، توموهيرو؛ نيشيدا، موتويرو؛ وي، فان يان؛ موتوهاشي، هوزومي؛ أكايكي، تاكاكي (2026). "بيولوجيا الكبريتيد الفائق والطب الانتقالي لمكافحة الأمراض" . المجلة البريطانية لعلم الأدوية . 183 (1): 115-130 . doi : 10.1111/bph.16271 . ISSN 1476-5381 .